EP0379966A2 - Siebvorrichtung zur Reinigung von Kunststoffschmelzen - Google Patents

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EP0379966A2
EP0379966A2 EP90100962A EP90100962A EP0379966A2 EP 0379966 A2 EP0379966 A2 EP 0379966A2 EP 90100962 A EP90100962 A EP 90100962A EP 90100962 A EP90100962 A EP 90100962A EP 0379966 A2 EP0379966 A2 EP 0379966A2
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EP
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channel
flushing
housing
sieve
disk
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Detlef Dipl.-Ing. Gneuss
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Gneuss Kunststofftechnik GmbH
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    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion

Definitions

  • the present invention relates to a screening device for cleaning plastic melts in a high-pressure press, consisting of a housing with a through-hole forming part of the flow channel of the high-pressure press and a plate or disk with several openings, of which at least one is intermittently displaceable or rotatable in the housing via a drive is always in the area of the flow bore and at least one is constantly outside the housing, sieve disks being arranged within the openings.
  • a screening device of the generic type is known for example from DE-PS 34 43 654.
  • a rotatable disk with screening disks arranged inside the openings is provided within the housing.
  • a screening device in which a slidable plate within the housing is achieved with openings having sieve disks.
  • the basic advantage of a generic screening device is that a continuous change of the effective screening disks is possible and that an exchange of heavily soiled screening disks is relatively easy.
  • the latter is due to the fact that at least one of the breakthroughs and thus also the sieve disc arranged therein is always outside the housing and is therefore freely accessible for a change.
  • the plate or disk equipped with multiple openings and therein screen disks is slightly moved or rotated further so that a part the dirty screen disc moves out of the melt channel and a new, unpolluted part of a screen disc reaches the area of the melt channel.
  • the plate or disk is driven again with the above-mentioned effect. This means that the pressure in the melt channel is kept constant by continuously introducing unpolluted sieve disc areas in the melt channel is effected.
  • the present invention is based on the object of further improving a screening device of the generic type in such a way that the useful life of the screens or screening disks can be extended, ie that the intervals in which the screens located outside the melt channel are to be changed considerably to extend in that a continuous cleaning of the sieve disks in the counter-rinsing process is made possible by the plastic melt.
  • a sieve device designed in this way enables the continuous cleaning of the sieve disks in the known counter-rinsing process. It is advantageous here, however, that the cleaning process brings practically no impairment of the production process.
  • the filtering of the melt in the melt channel, the cleaning of the sieve disks in the counter-rinsing process and the removal of sieve disks for the purpose of replacement are carried out at various points in the entire device, so that these processes do not influence one another.
  • the release or shut-off of the rinsing channel is synchronized with the drive of the plate or disc. In the context of the present invention, synchronized means that the number of cleaning operations corresponds to the number of movements of the plate or disk.
  • the release of the flushing nozzle can take place with a time delay compared to the drive process of the disk or plate.
  • the release time of the rinsing nozzle can be adjusted in terms of time to the switch-on time of the drive of the plate or disc, but it can equally well be determined independently of the switch-on time of the drive in question.
  • the overall result is that only a small one Area of a sieve to be cleaned is cleaned and therefore only a short opening of the rinsing channel is required. This is because the plate or disk is moved or rotated in relatively small increments depending on the level of contamination Condition of the sieve disks in use in the flow hole. As the degree of contamination increases and the pressure increases, switching impulses are given for the further transport of the plate or disk until the desired pressure conditions have been restored. During this phase, the rinsing channel is released and a screen disc is cleaned in sections.
  • the washing nozzle is therefore only opened for a short time per cleaning cycle.
  • a short melt flow pulse which acts on a narrow gap in the sieve disc, ensures extremely good sieve cleaning by briefly creating a high pressure difference on the sieve disc. The dirt cake is suddenly loaded and lifted off the sieve. The remaining pressure difference is required for the flow and for the removal of the dirt cake.
  • the screen disc to be cleaned is located outside the melt channel.
  • the cleaning of sieve disks in the counter-rinsing process is known, for example, from US Pat. No. 3,146,494. In the sieve device described there, the sieve disk to be cleaned is always in the melt channel.
  • the sieve disk which is always in the melt channel in the construction according to US Pat. No. 3,146,494, is equipped with a web-like area which has no openings or bores.
  • a slit-like cleaning sleeve is arranged in front of the sieve disc, which is normally located in the unbroken area of the sieve disc.
  • the cleaning sleeve should be rotated so that the effective sieve disk area can be cleaned in the counter-rinsing process.
  • the cleaning effect of such a construction is comparatively low, since the pressure difference on the two sides of the sieve disc to be cleaned rapidly decreases after the cleaning sleeve has entered the perforated area of the sieve disc, so that the effect of the counter-flushing process is comparatively low.
  • the available differential pressure is only used to flow the melt.
  • the dirt cake becomes a flow resistance and, depending on the size of the remaining flow pressure, the flow resistances, i.e. the contamination or the dirt cake, are removed or not.
  • the overall design of the sieve device according to the invention enables the sieves or sieve disks to be exchanged and cleaned without problems. Since the sieves or sieve disks are cleaned in segments, continuous cleaning takes place. The service life of the sieves or sieve disks is thereby extended, and the time intervals within which the sieves or sieve disks are to be changed are considerably extended.
  • reference numeral 30 denotes a high-pressure press which plasticizes plastic granules and feeds this plastic melt to a tool 40.
  • a sieve device for cleaning the plastic melt is arranged within the entire melt channel and bears the overall reference number 10.
  • such a screening device 10 essentially consists of a housing 11 with a through-bore 12 forming part of the flow channel of the high-pressure press 30, which opens into the tool 40 and a disk 13 rotatable in the housing 11 with a plurality of openings 14, at least one of which is always in the area of the flow bore 12 and at least one is constantly outside the housing 11.
  • sieve disks 15 are arranged in a known manner.
  • the sieve device 10 is designed in such a way that a plurality of openings 14 are always outside the flow bore 12, but are still completely inside the housing 11.
  • a flushing channel 16 seen that opens into a slot-like flushing nozzle 18.
  • This flushing nozzle 18 is located in the flow area of an opening 14 which is constantly outside the through-bore 12, but is still inside the housing 11. The longitudinal extent of this flushing nozzle 18 corresponds to the size of a screen disk 15.
  • an outlet channel 19 is provided within the housing 11, which is preferably in alignment with the rinsing nozzle 18.
  • the outlet channel 19 is advantageously designed in a slot-like manner in accordance with the flushing nozzle 18.
  • the outlet opening of the outlet channel 19 can be closed by a shut-off device in the form of a gate valve 17.
  • This gate valve 17 is pushed in front of the outlet opening of the outlet channel 19 so that it is closed. Of course, this also means that the flushing channel 16 and the flushing nozzle 18 are blocked in terms of flow.
  • the disk 13 can be rotated in a known manner via a drive not shown in FIG. 2.
  • the disc 13 is provided on the outside with a toothing 22.
  • the drive of the disc 13 is always turned on when inside the through flow bore 12 sets an undesirable pressure increase due to increasing contamination of a screen disc 15 located therein.
  • the disk 13 and thus also the sieve disks are then moved so far that there is again sufficient clean sieve surface in the flow bore 12 to maintain a desired pressure in the flow bore 12.
  • the gate valve 17 is synchronized with the drive for the disc 13, that is, each time the disc 13 is rotated by a predetermined angle, the gate valve 17 for releasing the flushing channel 16, the flushing nozzle 18 and the outlet channel 19 in its from Fig 2 Visible position withdrawn. This can be done at the same time or with a time delay compared to the switch-on time of the drive for the disk 13. Synchronizing the gate valve 17 with the drive for the disk 13 means in the present context that there is a quantitative relationship between the switching on of the drive for the disk 13 and the actuation of the gate valve 17.
  • melt runs through the rinsing channel 16 and the rinsing nozzle 18 and acts on the opposing sieve disk 15 in reverse Direction than is the case with the screen disc 15 located in the flow bore 12. Dirt particles deposited on the side of the screen disk 15 facing the outlet channel 19 are rinsed off and led out of the outlet channel 19 together with the emerging plastic melt.
  • the screening device 10 again essentially consists of a housing 11 with a through hole 12 forming part of the flow channel of the high-pressure press and a disk 13 rotatable in the housing with a plurality of openings 14, at least one of which constantly in the area of the flow bore 12 and at least one is constantly outside the housing 11.
  • sieve disks 15 are again arranged in a known manner.
  • the sieve device 10 is designed in such a way that a plurality of openings 14 are always outside of the flow bore 12, but still completely lie within the housing 11.
  • a flushing channel 16 is provided on the side of the throughflow hole 12 lying behind the disk 13 in the direction of flow of the plastic melt, which can be closed, for example, by a shut-off device in the form of a shut-off bolt 17.
  • the shut-off bolt 17 is located directly in the area of the flushing channel 16.
  • the flushing channel 16 again opens into a flushing nozzle 18 which is arranged in the passage area of an opening 14 which is always outside the throughflow bore 12 but still inside the housing 11.
  • the longitudinal extent of this rinsing nozzle 18, which in turn is slit-like, corresponds to the size of a screen disk 15.
  • an outlet channel 19 is provided within the housing 11, which is preferably in alignment with the rinsing nozzle 18.
  • the outlet channel 19 is advantageously designed in a slot-like manner in accordance with the flushing nozzle 18.
  • An adjustable throttle 20 is arranged within this outlet channel 19, the meaning of which will be explained further below.
  • the disc 13 is rotatable via a drive 21.
  • the drive 21 is always switched on and thus also the disk 13 is rotated when an undesirable pressure increase occurs within the through-bore 12 due to increasing contamination of a screen disk 15 located therein.
  • the disc 13 and thus the sieve discs 15 are then moved so far that enough clean sieve surface is again in the flow bore 12 to maintain a desired pressure in the flow bore 12.
  • shut-off device in the form of the shut-off bolt 17 already mentioned is synchronized in the manner described above.
  • the adjustable throttle 20 already mentioned above makes it possible to set the pressure conditions in the outlet channel 19 in an optimal relationship to the pressure conditions on the opposite side, i.e. in the area of the flushing nozzle 18. Namely, there should be a defined back pressure on the side of the outlet channel 19 to the conditions on the side of the flushing nozzle 18.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of the invention which, in accordance with the exemplary embodiment according to FIG. 2, has a gate valve in the region of the outlet opening of the outlet channel 19.
  • shut-off bolt 23 is provided in the area of the flushing channel 16.
  • the gate valve 17 is synchronized with the drive 21 (not shown in FIG. 5) for the disk 13 analogously to the exemplary embodiments according to FIGS. 2 to 4.
  • a cylinder chamber 24 is arranged, which is connected via a bore 25 to the flushing channel 16 and the flushing nozzle 18.
  • a piston 26 is supported to move back and forth in the direction of the double arrow B.
  • the outlet channel 19 is closed in a known manner by the gate valve 17.
  • the additional shut-off bolt 23 is preferably pulled out of the flushing channel 16, as shown in FIG. 5.
  • the piston 26 is in its position shown in FIG. 5, retracted relative to the flushing channel 16 and the flushing nozzle 18. In this starting position, there is liquid plastic melt within the flushing channel 16, the cylinder chamber 24, the bore 25, the flushing nozzle 18 and the outlet channel 19, which is under the same pressure as within the melt channel 12.
  • the additional shut-off bolt 23 is first moved into the flushing channel 16 so that it is shut off from the melt channel 12.
  • the piston 26 is moved in the direction of the flushing nozzle 18, ie the pressure of the plastic melt located in the flushing duct 16, the cylinder chamber 24, the bore 25, the flushing nozzle 18 and the outlet duct 19 is increased considerably depending on the load on the piston 26. Only then will the Ab Gate valve 17 opened in a pulsed manner, so that a higher pressure drop is available for the cleaning purpose of the screen disc 15 than when the melt pressure in the melt channel 12 is used solely.
  • the additional pressure increase by the piston 26 can considerably increase the cleaning effect.
  • each sieve disc 15 is cleaned successively just like a sieve disc 15 is passed through the through-bore 12. This means that the flushing channel 16 is only released for a short time and without any appreciable change in the pressure conditions in the area of the flow bore 12.
  • the slot width of the rinsing nozzle 18 is relatively small, based on the size of the sieve disks 15 to be cleaned.
  • the slot width can be between 0.5 and 15 mm.
  • the slot width of the rinsing nozzle 18 can advantageously be chosen so that it corresponds approximately to the dimension of the screen disk feed cycle.

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Abstract

Eine Siebvorrichtung (10) zur Reinigung von Kunststoff­schmelzen bei einer Hochdruckpresse umfaßt ein Gehäuse (11) mit einer Durchflußbohrung (12) und eine im Gehäuse (11) drehbare Platte (13) mit mehreren Durchbrüchen (14), in denen jeweils Siebscheiben (15) angeordnet sind. Die Durchflußbohrung (12) bildet einen Teil des Fließkanales einer Hochdruckpresse. Ein Durchbruch (14) liegt ständig außerhalb des Bereiches der Durchflußbohrung (12), aber noch vollständig innerhalb des Gehäuses (11). Auf der in Fließrichtung der Kunststoffschmelze gesehen hinter der Scheibe (13) liegenden Seite ist innerhalb des Gehäuses (11) ein Spülkanal (16) angeordnet, der über eine Absperr­einrichtung (Absperrbolzen 17) wahlweise freigebbar oder absperrbar ist. Dieser Spülkanal (16) mündet in eine vorzugsweise schlitzartige Spüldüse (18), die im durch­laufenden Bereich des ständig außerhalb der Durchfluß­bohrung (12) liegenden Durchbruches (14) liegt. Auf der der Spüldüse (18) gegenüberliegenden Seite der Scheibe (13) ist das Gehäuse (11) mit einem Austrittskanal (19) versehen.
Wird der Spülkanal (16) freigegeben, so erfolgt eine Gegendruckspülung und damit Reinigung der Siebscheibe (15), so daß die Zeitabstände zwischen einem erforderlich werdenden Auswechseln zu stark verunreinigter Siebscheiben (15) erheblich vergrößert werden kann.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Siebvorrichtung zur Reinigung von Kunstststoffschmelzen bei einer Hoch­druckpresse, bestehend aus einem Gehäuse mit einer einen Teil des Fließkanales der Hochdruckpresse bildenden Durch­flußbohrung und einer im Gehäuse über einen Antrieb takt­weise verschiebbaren oder drehbaren Platte oder Scheibe mit mehreren Durchbrüchen, von denen mindestens einer ständig im Bereich der Durchflußbohrung und mindestens einer ständig außerhalb des Gehäuses liegt, wobei inner­halb der Durchbrüche Siebscheiben angeordnet sind.
  • Eine Siebvorrichtung der gattungsgemäßen Art ist bei­spielsweise aus der DE-PS 34 43 654 bekannt.
  • Bei der dort beschriebenen Siebvorrichtung ist innerhalb des Gehäuses eine drehbare Scheibe mit innerhalb der Durchbrüche angeordneten Siebscheiben vorgesehen.
  • Aus der DE-AS 21 53 962 ist eine Siebvorrichtung bekannt, bei der innerhalb des Gehäuses eine verschiebbare Platte mit Siebscheiben aufweisenden Durchbrüchen verwirktlicht ist.
  • Der grundsätzliche Vorteil einer gattungsgemäßen Sieb­vorrichtung liegt darin, daß ein kontinuierliches Wechseln der wirksamen Siebscheiben möglich ist und daß ein Aus­tausch stark verschmutzter Siebscheiben relativ einfach möglich ist. Letzteres liegt daran, daß mindestens einer der Durchbrüche und damit auch die darin angeordnete Siebscheibe ständig außerhalb des Gehäuses liegt und da­mit für einen Wechsel frei zugänglich ist.
  • Bei der gattungsgemäßen Siebvorrichtung nach der DE-PS 34 43 654 wird im Falle der Verschmutzung der im Schmelze­kanal befindlichen Siebscheibe und des damit einhergehen­den Druckanstieges im Schmelzekanal die mit mehreren Durchbrüchen nebst darin angeordneten Siebscheiben ausge­stattete Platte oder Scheibe geringfügig weiterverschoben oder weitergedreht, so daß ein Teil der verschmutzten Siebscheibe aus dem Schmelzekanal herausfährt und ein neuer, unverschmutzter Teil einer Siebscheibe neu in den Bereich des Schmelzekanales gelangt. Damit ist wieder ein größerer, unverschmutzter Siebscheibenanteil innerhalb des Schmelzekanales gegeben und die Druckverhältnisse können sich wieder normalisieren. Sobald bei zunehmender Verschmutzung wieder eine Erhöhung des Schmelzedruckes ermittelt wird, erfolgt ein weiterer Antrieb der Platte oder Scheibe mit dem vorstehend genannten Effekt. Dies bedeutet, daß die Konstanthaltung des Druckes im Schmelze­kanal durch fortwährendes Einführen unverschmutzter Sieb­ scheibenbereiche in den Schmelzekanal bewirkt wird.
  • Diejenigen Siebscheiben, die den Schmelzekanal bereits durchlaufen haben, sind entsprechend verschmutzt. Grund­sätzlich können nun diese verschmutzten Siebe oder Sieb­scheiben vollständig ausgetauscht und durch neue oder gereinigte Siebe bzw. Siebscheiben ersetzt werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt hingegen die Aufgabe zugrunde, eine Siebvorrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiter zu verbessern, daß die Nutzungsdauer der Siebe oder Siebscheiben verlängert werden kann, d.h., daß die Intervalle, in denen die sich außerhalb des Schmelzekanales befindlichen Siebe zu wechseln sind, be­trächtlich zu verlängern dadurch, daß eine kontinuier­liche Reinigung der Siebscheiben im Gegenspülverfahren durch die Kunststoffschmelze ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch folgende Merkmale:
    • a) auf der in Fließrichtung gesehen hinter der Platte oder Scheibe liegenden Seite der Durchflußbohrung ist innerhalb des Gehäuses ein absperrbarer Spül­kanal vorgesehen, der in eine schlitzartige, im Durch­laufbereich eines ständig außerhalb der Durchflußboh­rung, aber noch vollständig innerhalb des Gehäuses liegenden Durchbruches angeordnete Spüldüese einmündet,
    • b) auf der der Spüldüse gegenüberliegenden Seite der Platte oder Scheibe ist im Gehäuse ein Austrittskanal vorgesehen,
    • c) der Spülkanal oder Austrittskanal ist mit einer mit dem Antrieb der Platte oder Scheibe synchronisierten Absperreinrichtung ausgestattet,
    • d) die Schlitzbreite der Spüldüse entspricht etwa dem Maß des Siebscheibenvorschubtaktes.
  • Eine derart aus gestaltete Siebvorrichtung ermöglicht das kontinuierliche Reinigen der Siebscheiben im ansich be­kannten Gegenspülverfahren. Vorteilhaft ist hierbei aller­dings, daß der Reinigungsvorgang praktisch keinerlei Be­einträchtigung des Produktionsprozesses mitsichbringt. Das Filtrieren der Schmelze im Schmelzekanal, die Reinigung der Siebscheiben im Gegenspülverfahren sowie die Entnahme von Siebscheiben zum Zwecke der Auswechselung erfolgen an verschiedenen Stellen der gesamten Vorrichtung, so daß sich diese Vorgänge gegenseitig nicht beeinflussen. Die Freigabe bzw. Absperrung des Spülkanales ist mit dem An­trieb der Platte oder der Scheibe synchronisiert. Synchro­nisierte heißt im Zusammenhang mit der vorliegenden Er­findung, daß die Anzahl der Reinigungsvorgänge der Anzahl der Bewegungen der Platte oder Scheibe entspricht. Das Freigeben der Spüldüse kann dabei durchaus zeitversetzt gegenüber dem Antriebsvorgang der Scheibe oder Platte stattfinden. Die Freigabedauer der Spüldüse kann zeitlich an die Einschaltzeit des Antriebes der Platte oder Scheibe angeglichen, ebenso gut aber auch losgelöst von der Ein­schaltdauer des besagten Antriebes festgelegt sein.
  • Insgesamt ergibt sich, daß immer lediglich ein kleiner Bereich einer zu reinigenden Siebscheibe gereinigt wird und demzufolge auch lediglich eine immer nur kurze Öff­nung des Spülkanales erforderlich ist. Dies liegt daran, daß die Platte oder Scheibe in relativ kleinen Schritten verschoben oder gedreht wird, abhängig vom Verschmutzungs­ zustand der innerhalb der Durchflußbohrung im Einsatz liegenden Siebscheiben. Bei zunehmendem Verschmutzungs­grad und dabei sich einstellender Druckerhöhung werden Schaltimpulse zum Weitertransport der Platte oder Scheibe gegeben, sooft, bis die gewünschten Druckverhältnisse sich wieder eingestellt haben. Während dieser Phase wird auch jeweils der Spülkanal freigegeben und entsprechend Abschnittsweise eine Siebscheibe gereinigt.
  • Bei der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung wird somit pro Reinigungstakt immer nur für kurze Zeit eine Öffnung der Spüldüse vorgenommen. Ein kurzer Schmelzestromimpuls, der auf einen schmalen Spalt der Siebscheibe einwirkt, sorgt für eine extrem gute Siebreinigung dadurch, daß kurzzei­tig eine hohe Druckdifferenz an der Siebscheibe entsteht. Damit wird der Schmutzkuchen schlagartig belastet und von der Siebscheibe abgehoben. Die verbleibende Druckdifferenz wird für das Fließen benötigt und für den Abtransport des Schmutzkuchens. Dabei liegt die zu reinigende Siebscheibe jeweils außerhalb des Schmelzekanales.
    Die Reinigung von Siebscheiben im Gegenspülverfahren ist beispielsweise aus der US-PS 31 46 494 bekannt. Bei der dort beschriebenen Siebvorrichtung befindet sich die zu reinigende Siebscheibe ständig im Schmelzekanal.
  • Die ständig im Schmelzekanal befindliche Siebscheibe bei der Konstruktion nach der US-PS 31 46 494 ist mit einem stegartigen Bereich ausgestattet, der keinerlei Durch­brechungen oder Bohrungen aufweist. Auf der in Fließ­ richtung der Schmelze gesehen vor der Siebscheibe liegen­den Seite ist eine schlitzartige Reinigerhülse angeord­net, die sich normalerweise in dem undurchbrochenen Be­reich der Siebscheibe befindet. Im Falle einer registrier­ten Verschmutzung der Siebscheibe soll die Reinigerhülse gedreht werden, so daß im Gegenspülverfahren eine Reini­gung des wirksamen Siebscheibenbereiches erfolgen kann.
  • Die Reinigungswirkung einer derartigen Konstruktion ist vergleichsweise gering, da sich der Druckunterschied auf den beiden Seiten der zu reinigenden Siebscheibe nach dem Einlauf der Reinigerhülse in den durchbrochenen Bereich der Siebscheibe sehr schnell abbaut, so daß die Wirkung des Gegenspülvorganges vergleichsweise gering ist. Der zur Verfügung stehende Differenzdruck wird ausschließlich zum Fließen der Schmelze verbraucht. Der Schmutzkuchen wird zum Strömungswiderstand und je nach Größe des ver­bleibenden Fließdruckes werden die Strömungswiderstände, d.h., die Verschmutzung bzw. der Schmutzkuchen, beseitigt oder nicht.
  • Da durch das Gegenspülen der Siebscheiben mit Kunststoff­schmelze eine vollständige und komplette Reinigung nicht möglich ist, ist in gewissen Zeitabständen eine vollstän­dige Auswechslung und Komplettreinigung der Siebscheiben erforderlich. Ein Wechseln oder Weitertransportieren die­ser Siebscheibe bei der Konstruktion nach der US-PS 31 46 494 im Sinne der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung ist hier allerdings nicht möglich. Es ist allenfalls mög­lich, die gesamte Anlage stillzusetzen und dann während der Stillstandszeit das Sieb auszutauschen.
  • Durch die Gesamtkonzeption der erfindungsgemäßen Sieb­vorrichtung ist hingegen ein Austauschen und Reinigen der Siebe oder Siebscheiben ohne Probleme möglich. Da eine segmentweise Reinigung der Siebe oder Siebscheiben durchgeführt wird, erfolgt eine kontinuierliche Reinigung. Die Nutzungsdauer der Siebe oder Siebscheiben wird hier­durch verlängert, ebenso werden die Zeitabstände, inner­halb derer die Siebe oder Siebscheiben zu wechseln sind, beträchtlich verlängert.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand von Unter­ansprüchen.
  • In den beigefügten Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, welche im folgenden näher be­schrieben werden. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Hochdruck­presse mit einer Siebvorrichtung und einem nachgeschalteten Werkzeug
    • Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Sieb­vorrichtung zur Reinigung von Kunststoffschmel­zen, teilweise im Schnitt gezeigt
    • Fig. 3 eine in Durchflußrichtung der Kunststoffschmelze gesehene Ansicht einer Siebvorrichtung zur Reinigung von Kunststoffschmelzen nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
    • Fig. 4 einen Teilschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3
    • Fig. 5 einen der Fig. 4 entsprechenden Teilschnitt durch eine Siebvorrichtung nach einem weiteren
    Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 30 eine Hochdruck­presse bezeichnet, die Kunststoffgranulat plastifiziert und diese Kunststoffschmelze einem Werkzeug 40 zuführt.
  • Innerhalb des gesamten Schmelzekanales ist eine Siebvor­richtung zur Reinigung der Kunststoffschmelze angeordnet, die insgesamt das Bezugszeichen 10 trägt.
  • Wie Fig. 2 deutlich zeigt, besteht eine derartige Sieb­vorrichtung 10 im wesentlichen aus einem Gehäuse 11 mit einer einen Teil des Fließkanales der Hochdruckpresse 30 bildenden Durchflußbohrung 12, die in das Werkzeug 40 ein­mündet und einer im Gehäuse 11 drehbaren Scheibe 13 mit mehreren Durchbrüchen 14, von denen mindestens einer ständig im Bereich der Durchflußbohrung 12 und mindestens einer ständig außerhalb des Gehäuses 11 liegt. Im Bereich der Durchbrüche 14 sind in bekannter Weise Siebscheiben 15 angeordnet.
  • In Fig. 2 ist durch den Pfeil A die Durchflußrichtung der zu reinigenden Kunststoffschmelze angegeben.
  • Wie Fig. 2 deutlich macht, ist die Siebvorrichtung 10 so gestaltet, daß mehrere Durchbrüche 14 ständig außer­halb der Durchflußbohrung 12, aber noch vollständig inner­halb des Gehäuses 11 liegen. Auf der in Fließrichtung der Kunststoffschmelze gesehen hinter der Scheibe 13 liegenden Seite der Durchflußbohrung 12 ist ein Spülkanal 16 vor­ gesehen, der in eine schlitzartige Spüldüse 18 einmündet. Diese Spüldüse 18 liegt im Durchlauf bereich eines ständig außerhalb der Durchflußbohrung 12, aber noch innerhalb des Gehäuses 11 liegenden Durchbruches 14. Die Längser­streckung dieser Spüldüse 18 entspricht der Größe einer Siebscheibe 15.
  • Auf der der Spüldüse 18 gegenüberliegenden Seite der Scheibe 13 ist innerhalb des Gehäuses 11 ein Austritts­kanal 19 vorgesehen, der vorzugsweise in einer Flucht mit der Spüldüse 18 liegt. Der Austrittskanal 19 ist vorteil­hafterweise in Übereinstimmung mit der Spüldüse 18 schlitzartig ausgebildet.
  • Die Austrittsöffnung des Austrittskanales 19 ist durch eine Absperreinrichtung in Form eines Absperrschiebers 17 verschließbar.
  • Dieser Absperrschieber 17 ist vor die Austrittsöffnung des Austrittskanales 19 geschoben, so daß dieser ver­schlossen ist. Damit ist selbstverständlich auch der Spül­kanal 16 und die Spüldüse 18 strömungstechnisch abge­sperrt.
  • Die Scheibe 13 ist in bekannter Weise über einen in Fig. 2 nicht dargestellten Antrieb drehbar.
  • Zu diesem Zweck ist die Scheibe 13 außenseitig mit einer Verzahnung 22 versehen. Der Antrieb der Scheibe 13 wird immer dann eingeschaltet, wenn sich innerhalb der Durch­ flußbohrung 12 durch zunehmende Verschmutzung einer darin befindlichen Siebscheibe 15 ein unerwünschter Druckan­stieg einstellt. Die Scheibe 13 und damit auch die Sieb­scheiben werden dann soweit weiterbewegt, daß wieder ge­nügend saubere Siebfläche in der Durchflußbohrung 12 liegt, um einen gewünschten Druck in der Durchflußbohrung 12 zu halten.
  • Der Absperrschieber 17 ist mit dem Antrieb für die Schei­be 13 synchronisiert, d.h., jedesmal dann, wenn die Scheibe 13 um einen vorbestimmten Winkelbetrag gedreht wird, wird der Absperrschieber 17 zur Freigabe des Spül­kanales 16, der Spüldüse 18 und dem Austrittskanal 19 in seine aus Fig. 2 ersichtliche Stellung zurückgezogen. Dies kann gegenüber dem Einschaltzeitpunkt des Antriebes für die Scheibe 13 zeitgleich oder zeitversetzt erfolgen. Synchronisieren des Absperrschiebers 17 mit dem Antrieb für die Scheibe 13 bedeutet im vorliegenden Zusammenhang also, daß ein quantitativer Zusammenhang zwischen dem Einschalten des Antriebes für die Scheibe 13 und der Betätigung des Absperrschiebers 17 besteht.
  • Ist der Spülkanal 16, die Spüldüse 18 und der Austritts­kanal 19 freigegeben, so läuft Schmelze durch den Spül­kanal 16 sowie die Spüldüse 18 und beaufschlagt die je­weils gegenüberliegende Siebscheibe 15 in umgekehrter Richtung, als dies bei der in der Durchflußbohrung 12 be­findlichen Siebscheibe 15 der Fall ist. Dabei werden auf der dem Austrittskanal 19 zugewandten Seite der Sieb­scheibe 15 abgesetzte Schmutzpartikel abgespült und ge­meinsam mit der austretenden Kunststoffschmelze aus den Austrittskanal 19 herausgeführt.
  • In den Fig. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die mit den Teilen des Ausführungsbeispieles nach Fig. 2 übereinstimmenden Bauteile mit gleichen Bezugs­zeichen versehen.
  • Unter Bezugnahme auf diese Fig. 3 und 4 ist festzustellen, daß die Siebvorrichtung 10 wieder im wesentlichen aus einem Gehäuse 11 mit einer einen Teil des Fließkanales der Hochdruckpresse bildenden Durchflußbohrung 12 und einer im Gehäuse drehbaren Scheibe 13 mit mehreren Durch­brüchen 14, von denen mindestens einer ständig im Bereich der Durchflußbohrung 12 und mindestens einer ständig außerhalb des Gehäuses 11 liegt, besteht. Im Bereich der Durchbrüche 14 sind in bekannter Weise wieder Siebschei­ben 15 angeordnet.
  • In Fig. 4 ist durch den Pfeil A wieder die Durchflußrich­tung der zu reinigenden Kunststoffschmelze angegeben.
  • Wie sich aus den Fig. 3 und 4 ergibt, ist die Siebvorrich­tung 10 so gestaltet, daß mehrere Durchbrüche 14 ständig außerhalb der Durchflußbohrung 12, aber noch vollständig innerhalb des Gehäuses 11 liegen. Auf der in Fließrich­tung der Kunststoffschmelze gesehen hinter der Scheibe 13 liegenden Seite der Durchflußbohrung 12 ist ein Spülkanal 16, vorgesehen, der beispielsweise über eine Absperrein­richtung in Form eines Absperrbolzens 17 verschließbar ist. Hier liegt der Absperrbolzen 17 unmittelbar im Be­reich des Spülkanales 16.
  • Der Spülkanal 16 mündet wieder in eine Spüldüse 18 ein, welche im Durchlaufbereich eines ständig außerhalb der Durchflußbohrung 12, aber noch innerhalb des Gehäuses 11 liegenden Durchbruches 14 angeordnet ist. Die Längser­streckung dieser Spüldüse 18, die wiederum schlitzartig ausgebildet ist, entspricht der Größe einer Siebscheibe 15.
  • Auf der der Spüldüse 18 gegenüberliegenden Seite der Scheibe 13 ist innerhalb des Gehäuses 11 ein Austritts­kanal 19 vorgesehen, der vorzugsweise in einer Flucht mit der Spüldüse 18 liegt. Der Austrittskanal 19 ist vorteil­hafterweise in Übereinstimmung mit der Spüldüse 18 schlitzartig ausgebildet.
  • Innerhalb dieses Austrittskanales 19 ist eine verstellbare Drossel 20 angeordnet, deren Sinn weiter unten noch erläu­tert wird.
  • Wie Fig. 3 zeigt, ist die Scheibe 13 über einen Antrieb 21 drehbar.
  • Es handelt sich hierbei um den gleichen Antrieb 21, über den auch die Scheibe 13 gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 drehbar ist.
  • Der Antrieb 21 wird immer dann eingeschaltet und damit auch die Scheibe 13 gedreht, wenn sich innerhalb der Durchflußbohrung 12 durch zunehmende Verschmutzung einer darin befindlichen Siebscheibe 15 ein unerwünschter Druck­anstieg einstellt. Die Scheibe 13 und damit auch die Siebscheiben 15 werden dann soweit weiterbewegt, daß wieder genügend saubere Siebfläche in der Durchflußboh­rung 12 liegt, um einen gewünschten Druck in der Durch­flußbohrung 12 zu halten.
  • Mit diesem Antrieb 21 ist wiederum die Absperreinrichtung in Form des schon erwähnten Absperrbolzens 17 in der wei­ter oben beschriebenen Art synchronisiert.
  • Ist der Spülkanal 16 freigegeben, so läuft Schmelze durch diesen Spülkanal 16 und die Spüldüse 18 beaufschlagt die jeweils gegenüberliegende Siebscheibe 15 in umgekehrter Richtung, als dies bei der in der Durchflußbohrung 12 be­findlichen Siebscheibe 15 der Fall ist. Dabei werden auf der dem Austrittskanal 19 zugewandten Seite der Sieb­scheibe 15 abgesetzte Schmutzpartikel abgedrückt, abge­spült und gemeinsam mit der austretenden Kunststoffschmel­ze aus dem Austrittskanal 19 herausgeführt.
  • Die schon weiter oben erwähnte, einstellbare Drossel 20 ermöglicht es, die Druckverhältnisse im Austrittskanal 19 in ein optimales Verhältnis zu den Druckverhältnissen auf der gegenüberliegenden Seite, d.h., im Bereich der Spül­düse 18, einzustellen. Es sollte nämlich auf der Seite des Austrittskanales 19 ein definierter Gegendruck zu den Ver­hältnissen auf der Seite der Spüldüse 18 herrschen.
  • Die erwähnte Synchronisation der Absperreinrichtung mit dem Antrieb 21 für die Scheibe 13 ist für einen Fachmann ohne weiteres auf verschiedenen Wegen möglich, sei es durch mechanische, durch pneumatische oder durch elektri­sche Steuer- oder Koppelelemente.
  • In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ge­zeigt, welches in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbei­spiel nach Fig. 2 einen Absperrschieber im Bereich der Austrittsöffnung des Austrittskanales 19 aufweist.
  • Darüber hinaus ist ein Absperrbolzen 23 im Bereich des Spülkanales 16 vorgesehen.
  • Der Absperrschieber 17 ist analog den Ausführungsbeispie­len nach den Fig. 2 bis 4 mit dem Antrieb 21 (in Fig. 5 nicht gezeigt) für die Scheibe 13 synchronisiert.
  • Wie Fig. 5 deutlich zeigt, ist im Übergangsbereich vom Spülkanal 16 zur Spüldüse 18 eine Zylinderkammer 24 ange­ordnet, die über eine Bohrung 25 in Verbindung mit dem Spülkanal 16 und der Spüldüse 18 steht. In dieser Zylin­derkammer 24 ist ein Kolben 26 im Sinne des Doppelpfeiles B hin- und herbeweglich gelagert.
  • Die Funktion der Siebvorrichtung 10 gemäß dem Ausführungs­beispiel nach Fig. 5 ist nun folgende:
  • Der Austrittskanal 19 ist
    in bekannter Weise durch den Absperrschieber 17 ver­schlossen. Dabei ist der zusätzliche Absperrbolzen 23 vor­zugsweise aus dem Spülkanal 16 herausgezogen, so wie in Fig. 5 gezeigt. Der Kolben 26 befindet sich in seiner in Fig. 5 gezeigten, gegenüber dem Spülkanal 16 und der Spül­düse 18 zurückgezogenen Stellung. In dieser Ausgangslage befindet sich innerhalb des Spülkanales 16, der Zylinder­kammer 24, der Bohrung 25, der Spüldüse 18 und dem Aus­trittskanal 19 flüssige Kunststoffschmelze, die unter dem gleichen Druck steht wie innerhalb des Schmelzekanales 12.
  • Wird nun über den in Fig. 5 nicht gezeigten Antrieb 21 eine Bewegung bzw. Drehung der Scheibe 13 eingeleitet, so wird zunächst der zusätzliche Absperrbolzen 23 in den Spülkanal 16 hineinbewegt, so daß dieser gegenüber dem Schmelzekanal 12 abgesperrt ist. Unmittelbar danach wird der Kolben 26 in Richtung der Spüldüse 18 bewegt, d.h., der Druck der im Spülkanal 16, der Zylinderkammer 24, der Bohrung 25, der Spüldüse 18 und dem Austrittskanal 19 be­findlichen Kunststoffschmelze wird je nach Belastung des Kolbens 26 beträchtlich erhöht. Erst dann wird der Ab­ sperrschieber 17 impulsartig geöffnet, so daß für den Reinigungszweck der Siebscheibe 15 ein höheres Druck­gefälle zur Verfügung steht als bei der reinen Ausnutzung des Schmelzedruckes im Schmelzekanal 12. Durch die zusätz­liche Druckerhöhung durch den Kolben 26 kann der Reini­gungseffekt beträchtlich erhöht werden.
  • Der generelle Vorteil der Reinigungseinrichtung der vor­stehend beschriebenen Siebvorrichtungen 10 liegt darin, daß jede Siebscheibe 15 ebenso sukzessive gereinigt wird wie eine Siebscheibe 15 durch die Durchflußbohrung 12 hin­durchgeführt wird. Dies bedeutet, daß immer nur für kurze Zeit und ohne nennenswerte Veränderung der Druckverhält­nisse im Bereich der Durchflußbohrung 12 eine Freigabe des Spülkanales 16 erfolgt.
  • Die Schlitzbreite der Spüldüse 18 ist - bezogen auf die Größe der zu reinigenden Siebscheiben 15 - relativ gering. Die Schlitzbreite kann zwischen 0,5 und 15 mm liegen. Die Schlitzbreite der Spüldüse 18 kann vorteilhafterweise so gewählt werden, daß sie in etwa dem Maß des Siebscheiben­vorschubtaktes entspricht.

Claims (7)

1. Siebvorrichtung zur Reinigung von Kunststoffschmelzen bei einer Hochdruckpresse, bestehend aus einem Gehäuse mit einer einen Teil des Fließkanales der Hochdruckpresse bil­denden Durchflußbohrung und einer im Gehäuse über einen Antrieb taktweise verschiebbaren oder drehbaren Platte oder Scheibe mit mehreren Durchbrüchen, von denen minde­stens einer ständig im Bereich der Durchflußbohrung und mindestens einer ständig außerhalb des Gehäuses liegt, wobei innerhalb der Durchbrüche Siebscheiben angeordnet sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) auf der in Fließrichtung gesehen hinter der Platte oder Scheibe (13) liegenden Seite der Durchflußboh­rung (12) ist innerhalb des Gehäuses (11) ein absperr­barer Spülkanal (16) vorgesehen, der in eine schlitz­artige, im Durchlaufbereich eines ständig außerhalb der Durchflußbohrung (12), aber noch vollständig innerhalb des Gehäuses (11) liegenden Durchbruches (14) angeordnete Spüldüse (18) einmündet,
b) auf der der Spüldüse (18) gegenüberliegenden Seite der Platte oder Scheibe (13) ist im Gehäuse (11) ein Austrittskanal (19) vorgesehen,
c) der Spülkanal (16) oder der Austrittskanal (19) ist mit einer mit dem Antrieb (21) der Platte oder Schei­be (13) synchronisierten Absperreinrichtung ausge­ stattet,
d) die Schlitzbreite der Spüldüse (18) entspricht etwa dem Maß des Siebscheibenvorschubtaktes.
2. Siebvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß im Bereich des Austrittskanales (19) eine ein­stellbare Drossel (20) vorgesehen ist.
3. Siebvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Absperreinrichtung aus einem quer zum Spülkanal (16) vor- und zurückbewegbaren Absperrbol­zen (17) besteht.
4. Siebvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprü­che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritts­kanal (19) entsprechend der Spüldüse (18) schlitzartig ausgebildet ist.
5. Siebvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprü­che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzbrei­te der Spüldüse (18) etwa 0,5 bis 15 mm beträgt.
6. Siebvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehre­ren der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung aus einem quer zum Austrittskanal (19) vor- und zurückbewegbaren und vor der Austrittsöff­nung des Austrittskanales (19) angeordneten Absperrschie­ber (17) besteht.
7. Siebvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­net, daß zusätzlich zu dem vor der Austrittsöffnung des Austrittskanales (19) angeordneten Absperrschiebers (17) im Spülkanal (16) ein Absperrbolzen (23) angeordnet ist, daß im Bereich von Spülkanal (16) und Spüldüse (18) im Gehäuse (11) eine Zylinderkammer (24) vorgesehen ist, die über eine Bohrung (25) in Verbindung mit dem Spülkanal (16) und der Spüldüse (18) steht und innerhalb derer ein Kolben (26) vor- und zurückbewegbar ist, so daß der Druck der im Spülkanal (16), der Zylinderkammer (24), der Boh­rung (25), der Spüldüse (18) und dem Austrittskanal (19) befindlichen Kunststoffschmelze nach Schließen des Spül­kanales (16) durch den zusätzlichen Absperrschieber (23) und vor dem Öffnung des Austrittskanales (19) durch Ver­schieben des Absperrschiebers (17) durch den Kolben (26) erhöht werden kann.
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